Конспект по дисциплине «Узлы и устройства ЭВМ»
(Альшевский А. Н., Фураев И. А.)
Триггер
Триггер – это последовательная схема, имеющая два установленных состояния, которые обеспечиваются благодаря положительной обратной связи.
Классификация триггеров.
По логическому функционированию триггеры делят на:
RS (Reset, Set)
JK (Jump, Kill)
D (Delay)
T (Toggle)
DV, TV (Valve)
Прочие: R, S, E и другие (разновидности RS триггера)
По способу записи информации триггеры делятся на:
Триггеры
Синхронные
Асинхронные
Однотактные (1
синхроимпульс)
Многотактные
С
разделением процессов записи и считывания
(с внутренней задержкой)
Без разделения
процессов записи и считывания (входной
сигнал сразу вызывает изменение
выходного)
Без разделения
процессов записи и считывания
С внутренней
задержкой
Статические
(MS-триггеры; Master, Slave)
Динамические
В синхронных триггерах запись информации происходит только по синхросигналу. Если новое значение на выходе триггера появляется после снятия входного сигнала, который вызвал появление этого нового значения, то триггер называется триггер с разделением процессов записи и считывания или с внутренней задержкой. Для асинхронного триггера это рассматривается относительно логических сигналов, а синхронного – относительно синхроимпульса. Если синхронный однотактный триггер с внутренней задержкой реагирует только на фронт синхросигнала, то он является динамическим.
Поведение триггеров может быть описано с помощью характеристического уравнения триггера:
где x – логические сигналы, C – синхросигнал, Q – состояние триггера.
Асинхронные триггеры без разделения процессов записи и считывания.
RS-триггер.
Условное графическое обозначение:
R=0,
S=0
хранение
R=1, S=0 сброс
R=0, S=1 установка
R=1, S=1 запрещенная ситуация
RS
Характеристическое уравнение:
R |
S |
Qn-1 |
Qn |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
* |
* |
1 |
1 |
1 |
* |
* |
n
Qn |
|
|
|
S |
|
|
|
|
Qn-1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
R |
0 |
0 |
* |
* |
Время задержки:
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
Q |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
R |
1 |
1 |
* |
* |
,
следовательно
=А
Т.к.
* в картах Карно для
и для
доопределены 1, то, если на вход схемы
подать запрещенную комбинацию, то на
выходе будут две 1.
Если две карты Карно минимизировать по 0, то получится схема на элементах «ИЛИ-НЕ», при этом * доопределяются двух случаях 0.
D-триггер.
Условное графическое обозначение:
D=0 сброс
D=1 установка
Характеристическое уравнение:
D |
Q |
Q |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Q=D
В данном триггере отсутствует режим хранения, поэтому практического смысла он не имеет, может быть использован только в асинхронных автоматах, благодаря обратной связи через комбинационный узел на вход функции возбуждения.
Т-триггер.
Условное графическое обозначение:
Т=0 хранение
Т=1 инвертирование
Характеристическое уравнение:
Т |
Q |
Q |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1
0 0
1
Т.к. при Т=1 (интервал t1-t2) триггер постоянно меняет своё состояние на противоположное, то на временной диаграмме получаем высокочастотные колебания, период которых определяется задержкой элементов внутри триггера и является не стабильной величиной. В момент t2 триггер переходит в режим хранения и может оказаться как в 0, так и в 1. Описанная схема не является триггером.
JK-триггер.
Условное графическое обозначение:
J=0, K=0 хранение
J=1, K=0 установка
J=0, K=1 сброс
J=1, K=1 инвертирование
JK
Характеристическое уравнение:
J |
K |
Q |
Q |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Т.к. при J=K=1 триггер инвертирует Q аналогично Т-триггеру, то и временная диаграмма его будет такая же, т.е. будут колебания, следовательно, такой триггер тоже не существует.